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カタパルトの動作には、張力、ねじれ、重力が使用されます。ピータージャクソンの映画「Return of the King」のカタパルトのように、カタパルトは、爆薬を使用せずに敵のターゲットに発射物を投げつける包囲兵器です。中世およびそれ以前の時代に重要なこれらの単純な機械は、蓄積されたエネルギーを利用して発射体またはペイロードを放出します。
TL; DR（長すぎる;読まなかった）
カタパルトは基本的な物理学を使用して機能します。最初のカタパルトであるバリスタは、クロスボウの動作をシミュレートし、巨大な矢をミサイルとして発射しました。装置はギリシャ語からその名前を得ました バリスト、 つまり 投げるために。 この攻城兵器の精度にもかかわらず、トレビュシェットとマンゴネルのカタパルトに見られる力が欠けていました。
バリスタ
クロスボウを使用した場合や発射されたものを見た場合、バリスタがどのように機能するかを想像できます。マンゴネルのように、ねじれたロープを使用して、回転軸の周りにねじれまたは張力を作り出します。垂直面を回転する1本のアームを使用する代わりに、選択した乗組員の角度まで水平面より上に持ち上げられた平面を移動するツインアームを使用します。このデバイスは、他のカタパルトと同様に石を発射できますが、特に巨大なダーツと槍を発射するのに適しています。
トレビュシェット
カタパルトの最も効率的で正確なタイプであるトレビュシェットは、打ち上げのためのエネルギーを提供するために、ペイロードよりも重いカウンターウェイトを使用します。装置はシーソーのように設置され、ピボットポイントはペイロードとリアのスリングよりもフロントのカウンターウェイトの端部にはるかに近くなっています。機械的利点の原理の例として、スリングの線速度-この場合は、ペイロードが発射される直前にアークを追跡する速度-は、単にカウンターウェイトの速度よりも大きい後者の大きな質量。
マンゴネル
最もよく知られているカタパルトであるマンゴネルは、トレビュシェットよりも低い角度で発射物を発射するため、壁にオブジェクトを発射するよりも壁を破壊するのに適しています。物理的には、ロープによって反対方向に張力が発生します。1つは発射の方向に、もう1つはペイロードの下の地面に向かってです。兵士が地面に打ち付けられたロープを切断すると、マンゴネルの腕がターゲットに向かって素早く加速し、ペイロードが飛びます。ポテンシャルエネルギー自体は、デバイスの弾性特性に由来します。柔軟な木材がピボットアームを装置の残りの部分に結合します。
日曜大工のカタパルト
簡単に見つけられる部品とツールを使用して、独自のテーブルトップ、マンゴネルスタイルのカタパルト（昔は攻城兵器とも呼ばれます）を構築します。 6〜12インチの長さの木材12個以上、小さな釘またはネジ、木製の接着剤、数本の丈夫な弾性バンド、アイフックネジ、6インチの長さの金属棒、約4インチ四方の厚紙。特別な課題については、指示なしでこれらを組み立ててみてください。